CN1252713C - 信号处理方法与设备及信号再生方法及设备 - Google Patents

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Abstract

一种信号处理方法包括：用密钥(TK)加密(G2)内容；形成(H3)一个数据块，该数据块包括经过加密的内容和纠错码，该数据块由M行×N列符号组成，将每一行划分为R帧，M、N、R均为整数，并且在数据块的每一帧中添加一个同步信号；调制(H4)该数据块；调制(J2)解密该经过加密的内容所必需的特定信息，该特定信息的调制模式不同于该数据块的调制模式；以及用已调制的特定信息替换(H5)已调制的数据块的一个帧的预定部分或一个完整帧，以便获得要在记录介质上记录或在传输路径上传输的输出。

Description

信号处理方法与设备及 信号再生方法及设备
技术领域
本发明涉及信号处理方法，在记录介质上记录数字信号，再现记录介质上记录的数字信号，传送数字信号或接收数字信号的设备，以及在其上记录数字信号的信息记录介质。本发明还涉及在信息记录介质上进行记录以及再现信息记录介质上的信息的处理方法，从版权保护的立场来看，必须进行上述处理以便防止非法拷贝。
背景技术
近几年来，正如所谓的数字革命一样，各种类型的信息都在进行数字化，并且人们开发了通过诸如传输介质、记录介质之类的介质分发信息的各种技术。于是，许多人能够免费获取数字信息。在上述环境中，在记录介质上记录经过计算机处理的数字音频信号、数字视频信号和其他数字信号。另外，实现信息传输和信息存储，如从记录介质再现的信号，在专用复制信息介质上记录的信息，需要再现的记录信息以及在传输线路上传送的信息。
目前，作为能够记录大量图像/声音信号信息的记录介质，已经实现了DVD(多功能数字盘)。可以在DVD上记录两个多小时的动画。由于可以利用复制设备复制DVD上记录的信息，所以可以在家中免费观看动画。
作为DVD，有专用于复制的DVD-ROM，能够记录一次的DVD-R，能够自由记录和复制的DVD-RW和DVD-RAM等。
作为DVD-ROM的应用标准，有DVD视频标准，并且在一张盘片上记录全部动画。通过再现此类DVD视盘或者通过接收广播系统播放的数字广播，用户能够免费获得数字信号信息。在上述环境中，如果在诸如硬盘、上述DVD-RAM之类的记录介质上复制获得的数字信号，并且利用符合DVD视频标准的编码器再次进行编码和记录，则可以在另一张盘片上复制与原始盘片相同的数字信号。
因此，在DVD视频标准中，在记录的数字信息上进行加密。使用加密技术的复制保护方法在记录有预编码信息的DVD视盘或者DVD-ROM盘片上有效发挥作用。
近几年来，在执行上述信息传输/存储处理的领域中，版权保护已变得很重要。特别地，当在普通记录介质上记录需要版权保护的信息时，需要避免非法拷贝。换句话说，不管版权持有人仅允许在一份记录介质上记录信息，而在许多记录介质上记录相同信息的非法操作现象将出现，因此防止上述不正当行为是不可缺少的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种信号处理方法和设备，即使在由计算机环境中使用的记录驱动器和轻松编辑信息的PC组成的系统中，也能防止拷贝记录有版权保护信息的记录介质，该设备的版权保护系统能够轻而易举地单独管理众多内容。同时，本发明的目的还在于提供记录上述信息的信号记录介质。
根据本发明的实施方式，信号处理方法包括：用密钥加密内容；形成一个数据块，该数据块包括经过加密的内容和纠错码，该数据块由M行×N列符号组成，将每一行划分为R帧，M、N、R均为整数，并且在数据块的每一帧中添加一个同步信号；调制该数据块；调制解密该经过加密的内容所必需的特定信息，该特定信息的调制模式不同于该数据块的调制模式；以及用已调制的特定信息替换已调制的数据块的一个帧的预定部分或一个完整帧，以便获得要在记录介质上记录或在传输路径上传输的输出。
在另一个实施例中，该特定信息包括该密钥。在另一个实施例中，还包括：使用另一密钥加密该密钥；以及将加密的密钥嵌入该数据块中，并且该特定信息包括该另一密钥。在另一个实施例中，该另一密钥包括随机数。在另一个实施例中，所述替换包括用与该数据块的调制模式不同的调制模式和已调制的特定信息的一部分，替换已调制的数据块的该帧的预定部分，完整的已调制的特定信息被安排在若干个帧中。在另一个实施例中，所述调制数据块包括将一个符号转换为S个信道位；并且所述替换包括用同步信号后的T个信道位的虚比特以及S个信道位的已调制的特定信息，替换已调制的数据块的一个完整帧，其中S和T为整数。在另一个实施例中，所述调制数据块包括将一个符号转换为S个信道位；并且所述替换包括用U个信道位的已调制的特定信息，替换已调制的数据块的一个完整帧，其中S和U为整数。
本发明还提供一种信号处理设备，其特征在于，该设备包括：加密部件，其使用密钥加密内容；形成数据块的形成部件，数据块包括经过加密的内容和纠错码，该数据块由M行×N列符号组成，将每一行划分为R帧，M、N、R均为整数，并且在数据块的每一帧中添加一个同步信号；第一调制部件，其调制该数据块；第二调制部件，其调制解密该经过加密的内容所必需的特定信息，该特定信息的调制模式不同于该数据块的调制模式；以及替换部件，其用已调制的特定信息替换已调制的数据块的一个帧的预定部分或一个完整帧，以便获得要在记录介质上记录或在传输路径上传输的输出。
在另一个实施例中，把第一调制部件和第二调制部件安装到介质驱动器中。
本发明还提供一种信号再生方法，其特征在于，该方法包括：接收通过上述信号处理方法获得的输出；解调已调制的数据块；使用纠错码对数据块执行纠错处理；利用与已调制的数据块的解调模式不同的解调模式解调已调制的特定信息；以及利用特定信息解密经过加密的数据块，以获得原始数据块。
本发明还提供一种信号再生设备，其特征在于，该设备包括：接收部件，该部件接收通过上述信号处理设备获得的输出；第一解调部件，其解调已调制的数据块；使用纠错码对数据块执行纠错处理的部件；第二解调部件，其利用与已调制的数据块的解调模式不同的解调模式解调已调制的特定信息；以及解密部件，该部件利用特定信息解密经过加密的数据块，以获得原始数据块。
在以下说明书中阐述本发明的其他目的和优点，并且某些部分是显而易见的，或者可以从本发明的实践中学习。
借助于下文中详细说明的工具和组合，能够实现本发明的目的和优点。
附图说明
并入说明书并构成说明书的一部分的附图，说明本发明的实施方式，所有附图和上述概要以及下述实施方式的详细说明，用来解释本发明的原理，其中附图为：
图1是一个框图，表示根据DVD系统的记录数据处理过程；
图2是一个说明图，表示根据该DVD系统的数据扇区的结构；
图3是一个说明图，表示根据该DVD系统的ECC(纠错码)块的结构；
图4是一个说明图，表示根据该DVD系统的记录扇区的结构；
图5是一个说明图，表示根据该DVD系统的行交错处理后的ECC块的结构；
图6是一个说明图，表示根据该DVD系统的物理扇区的结构；
图7是一个说明图，表示该DVD系统的版权保护系统；
图8是DVD播放器的示意图；
图9是个人计算机(PC)系统中安装的DVD-ROM驱动器和MPEG模块的说明图；
图10是CSS(内容扰频系统)的内容加密方法的说明图；
图11是DVD播放器中的内容解码处理的说明图；
图12是PC系统中的总线验证和内容解码处理的说明图；
图13是记录/复制设备中的版权保护系统的说明图；
图14是一个说明图，表示该记录/复制设备的示意结构；
图15是一个说明图，表示执行非法拷贝时的数据流示例；
图16表示DVD系统中使用的调制器的转换表的一部分；
图17表示根据本发明之某一实施方式的信号处理设备的结构示例；
图18是一个说明图，表示其中插有调制加密密钥的调制数据块示例；
图19A、19B和19C表示利用主数据的调制信号嵌入调制加密密钥的示例；
图20表示在主数据的调制信号中嵌入调制加密密钥的另一个示例；
图21表示在主数据的调制信号中嵌入调制加密密钥的又一个示例；
图22A、22B、22C、22D、22E、22F和22G表示在主数据的调制信号中嵌入调制加密密钥的又一个示例；以及
图23表示根据本发明之另一实施方式的信号处理设备的另一个结构示例。
具体实施方式
以下参照附图，说明根据本发明的信号处理方法和设备以及记录介质的实施方式。
[I]用于实现本发明的细节研究
以下说明近来市场上已经非常普遍的光盘DVD中使用的版权保护系统。
图1表示DVD视频信号的版权保护系统中的记录介质上的信号处理过程。利用MPEG方法或其他方法，对作为数字数据的视频/音频信息信号进行压缩处理，然后按照添加有复制控制信号的数字流格式，进行格式化(数据控制步骤S1)。
把数字数据分割为以2KB为单位的数据包(步骤S2)，并且对该数据进行加密(数据扰频)(步骤S3)。在加密数据中添加纠错码EDC(EDC编码步骤S4)，并且在各扇区中添加作为扇区号的ID(步骤S5)。此后，为了在复制时稳定伺服系统，利用根据ID信息确定的代码，对数据部分进行扰频处理(步骤S6)。
数据扰频和上述加密扰频不同，利用公开内容对数据进行扰频处理。其目的是例如当数字数据为“全0”时，记录数据重复相同模式。此时，由于担心出现问题，如由于光盘系统中邻近磁道串扰造成的不能准确检测跟踪伺服误差信号。利用ID值确定M程序发生器的初始值。通过将来自M程序发生器的信号乘以该数字数据，实现数据扰频。因此，防止数据扰频记录信号重复相同模式。在本说明书中，用于伺服稳定性的“数据扰频”只有以上解释，而其他条款中描述的“数据扰频”，表示用于信息的版权保护的加密处理所使用的数据扰频。
把应用上述处理的数字数据转变为以16个扇区为单位的纠错码(ECC)块，以便进行纠错处理(步骤S7)。生成纠错码的内码奇偶校验PI和外码奇偶校验PO(步骤S8)。
通过交错处理在各扇区分散提供PO，并构造记录扇区(步骤S9)。利用调制电路调制记录扇区数据(调制与同步添加步骤S10)，并且在原始主盘上记录已调制的信号。
在光盘生产处理过程中使用原始主盘，以便制作光盘生产的金属模件。通过使用注入设备，复制大量光盘，并在市场上提供记录有视频信号的DVD-ROM盘片。
图2表示图1中的数据扇区的结构。
数据扇区由12行组成(1行＝172字节)。由扇区号和扇区信息组成的4字节的扇区标识信息ID标题行，然后是2字节的ID纠错码IED，6字节的版权保护相关信息CRP MAI，此后为2K字节的主数据区，最后添加用于主数据的4字节的纠错码EDC。
图3表示ECC块的结构。在由16组图1所示的数据扇区组成的172字节×192行的数据中，对于每列(垂直方向)，生成16字节(16行)的外码奇偶校验PO，对于每行(水平方向)，生成10字节(10列)的内码奇偶校验PI。这里，分散16行(16字节)的外码奇偶校验PO，并且每12行(每个扇区)提供1行(字节)×1行(字节)。
图4表示分散外码奇偶校验PO之后某个扇区的结构。该扇区称为记录扇区。由于将1行外码奇偶校验PO添加到图2所示的扇区(12行)中，所以该扇区包含(12+1)行。
图5表示包含16个记录扇区的ECC块的结构。换句话说，有一个聚集16个记录扇区的状态。
使得各记录扇区的数据流通过调制器，从而形成一个物理扇区。图6表示物理扇区的结构。
调制器将各数据符号(1字节＝8比特)代码转换为16个信道位。图16表示用于DVD标准的调制器的代码转换表的一部分。这里，和代码转换数据符号的处理一起，在记录扇区各行的标题和中间位置上，添加32个信道位的同步信号(SYN)。将同步信号排列为每一行都有不同模式的一个同步信号，并将同步信号设计为：能够根据复制处理时同步模式的组合，了解各扇区的行位置。
正如图6所示，两组(32+1456)信道位的同步帧组成一行。例如，在图6的第一行中，SY0和SY5为同步帧。通过聚集13行构成一个物理扇区。
在此类DVD中，作为版权保护系统，试图保护专用复制ROM盘片上记录的视频信号之类的信息。此时，作为版权保护系统，利用称为CSS(内容扰频系统)的版权保护系统。
图7是符合DVD标准的专用复制介质采用的DVD视频信号的版权保护系统CSS(内容扰频系统)的示意图。
在盘片记录方面，对数字内容进行MPEG编码，利用CSS系统加密，然后记录到只读介质上(步骤A1、A2、A3和A4)。在普通DVD专用播放器(用户设备)上，进行此介质的再现处理，对加密内容进行解密(步骤A5)，利用MPEG解码器展开压缩数据(步骤A6)，并再现为视频/音频信号。
当在个人计算机之类的计算机环境中进行再现处理时，利用DVD-ROM驱动器再现上述介质上的数字数据(步骤A7)。并不是在PC总线上原样传输读取的数字数据，而是首先进行MPEG解码器模块和验证相互辨认(总线验证)。另外，这是一个只向适当解码器模块传送加密内容的系统。此时，把数据从DVD-ROM驱动器传送到解码部分，然后对加密内容进行解密(步骤A9)。利用MPEG解码器展开压缩数据(步骤A10)，并再现为视频/音频信号。
图8表示DVD播放器(用户设备)的示意结构。在该DVD播放器中，通过光学传感器B2，读取介质B1上的信号。利用前置放大器B3放大读取的信号，利用读出通道部分B4进行二值化。利用解调/纠错部分B5将二值化数据解调为数字数据。利用内容解密块B6，对加密状态的数字数据进行解密。利用压缩→展开解码器块(MPEG-2视频解码器B7和AC3音频解码器B8)，将经过解密的压缩音频/视频信号恢复为原始基带图像/声音数据，利用数模转换部分(DAC)B9和B10转换为模拟信号，然后输出。
伺服电路B11和电机B12用于旋转控制作为光盘的介质。另外，B13为控制其他块的微计算机。将缓冲存储器B14连接到内容解密块B6。
图9表示个人计算机(PC)系统(计算机环境)中DVD-ROM驱动器C101和MPEG模块C103的结构。
C1是作为光盘的介质，C2是光学传感器，C3是前置放大器，C4是读出通道部分，C5是解调/纠错部分。另外，C6是接口单元，C11是伺服电路，C12是电机，C13是控制微计算机。请注意，C21是再现普通光盘的CD解码器。
DVD-ROM驱动器C101按照普通DVD播放器中采用的相同方式，通过光学传感器C2，读取介质C1上的信号。利用块C3、C4和C5，对读取的信号进行解调/纠错处理，然后从接口单元(ATAPI-I/F)C6传送到主机C102。然而，在传送信息前，在驱动器C101和MPEG解码器模块C103中进行验证，从而将接口C6输出的信息，仅仅传送到位于PC端的MEPG解码器模块C103。
验证处理的目的是不在其他记录介质上记录该信息，即使主机C102一端有其他记录介质。在验证处理部分C22和验证与解扰部分C42之间执行验证处理。
在主机C102一端的MPEG解码器模块C103中，提供PCI接口C32、解码器(MPEG-2视频解码器C33和AC3音频解码器C34)等。利用数模转换部分D35和D36模拟转换各解码器的数字数据。另外，主机C102还具有接口C51，主存储器C52，主CPU C53等。
在图9中，通过位于主机端的ATAPI-I/F C31，从位于DVD-ROM驱动器C101端的ATAPI-I/F C6，向主机C102的PCI总线传送数据。这里，利用主机C102执行验证处理，相当于利用仅向经过验证的模块传送信息数据的系统进行验证处理。
以下利用图10-12，说明只有经过验证的模块才能接收正确信息数据的CSS系统。
图10为CSS的内容加密方法的示意图。
分级组合三个加密密钥数据，即，CSS管理机构保存的主密钥，版权持有人确定的光盘密钥和标题密钥，然后利用加密密钥对视频和音频数据进行加密。
在图10的示例中，利用主密钥对光盘密钥加密(块D1)，成为光盘密钥集。通过加密部分，利用光盘密钥对标题密钥加密(块D2)，成为经过加密的标题密钥。利用压缩处理部分，对来自内容部分(块D3)的图像数据、声音数据等内容进行压缩处理(块D4)，利用扰频部分对压缩数据进行扰频(块D5)。
主密钥是加密密钥数据，解密LSI或软件CSS模块的各制造商的主密钥不同。
CSS管理机构集体保存大量制造商的主密钥。当对光盘密钥加密时，准备一个能够利用任意主密钥进行解密的光盘密钥集，并在光盘上存储该光盘密钥集。因此，当制造商的主密钥信息泄露时，能够将损失降到最低程度。
具体而言，从下次准备光盘密钥集开始，利用除已泄露主密钥之外的主密钥准备光盘密钥集。此后，利用已泄露的主密钥进行解密是不可能的。
图11是用于再现光盘的DVD播放器中的内容加密的示意图，其中在光盘上记录在图10中准备的加密内容。从光盘上读取经过加密的“光盘密钥集”，通过解密部分(块E1)，利用主密钥对光盘密钥进行解密。通过解密部分E2，利用经过解密的光盘密钥，对采用相同方式从光盘上读取的经过加密的标题密钥，进行解密。另外，通过解扰部分E3，利用经过解密的标题密钥，对作为内容的扰频“A/V数据”进行解扰处理。利用诸如MPEG-2解码器之类的A/V解码器(块E4)，作为视频/音频信号，再现经过解扰的内容。
图12是PC系统中的总线验证和内容解密的示意图。
在PC系统中，由于经过加密的密钥和经过加密的内容被如它们在另一个记录介质中那样被记录，所以能够拷贝，因而版权保护没有意义。正如图9所示，利用主机中的MPEG解码器模块C103进行相互验证，并且当从DVD-ROM驱动器C101向MPEG解码器模块C103，传送经过加密的“光盘密钥集”和经过加密的“标题密钥”时，生成一个具有限时功能的会话密钥，再次加密经过加密的“光盘密钥集”和经过加密的“标题密钥”，然后进行传输。因此，能够实现以下系统，即，如果将密钥信息发送到除经过验证的MPEG解码器模块之外的地方，则不能解密，从而能够防止拷贝加密信息。
正如图12所示，实现上述处理的部分为DVD-ROM驱动器C101和MPEG解码器模块C102之间的PC总线C111上的总线验证部分(块F1和F2)。
MPEG解码器模块C102与图11所示的DVD播放器的区别在于，提供的总线验证功能(块F1和F2)。这里，验证驱动器C101，并且对于利用验证密钥再次加密的经过加密的“光盘密钥集”和经过加密的“标题密钥”，利用验证密钥解密为经过加密的“光盘密钥集”和经过加密的“标题密钥”。此后，通过以图11所示DVD播放器中采用的相同方式使用主密钥，解密对内容进行解密的标题密钥(块E1和E2)，并且对该内容进行解扰处理(块E3和E4)。
以上描述为采用复制专用CSS方法和记录加密内容的只读介质的复制系统的介质生产处理的内容。这样，为了实现版权保护，利用扰频处理对内容进行加密。为了在复制系统中对加密内容解密，必须对经过加密的密钥进行解密，否则不能实现内容解密。通过采用上述方法，实现复制设备中的版权保护系统。
作为记录/复制设备中的版权保护系统，通过扩展上述复制专用系统，可以配置记录(加密)/复制(解密)系统。
图13表示记录/复制设备中的版权保护系统的结构。
块G0是随机数发生器，块G1是A/V编码部分，块G2是扰频部分，块G3是加密部分，块G4是光盘密钥处理部分。
利用随机数发生器产生的标题密钥TK作为密钥，通过扰频处理对音频(A)/视频(V)内容进行加密(块G0、G1和G2)。另一方面，利用光盘密钥DK对标题密钥TK加密，并且作为经过加密的标题密钥Enc-TK在光盘上进行记录(块G3)。光盘密钥DK为以下数据，即通过读取介质上的光盘密钥集(或光盘密钥块)DKB，然后采取与复制专用设备中的光盘密钥的方式相同的方式，利用主密钥MK对光盘密钥块DKB解密(块G4)。
预先在介质上记录一组光盘密钥，其中利用大量主密钥MK对光盘密钥加密。利用记录/复制设备中嵌入的主密钥MK，对光盘密钥DK解密和抽取处理，并利用该密钥作为主密钥MK的经过加密的密钥。
复制端利用图11和12中说明的类似处理，对其内容进行解密。
因此，利用相同参考号表示与图11和12所示处理相似的部分。通过使用上述结构，可以在记录/复制设备中形成版权保护系统。
图14为记录/复制设备的示意结构的框图。在普通消费环境中的专用记录器中，很少出现非法拷贝。然而，在PC(个人计算机)环境中，很容易将驱动器读取的数据复制到其他记录介质上。
在PC环境中，把记录介质视为外围设备。在图14所示的驱动器的输入/输出端，直接执行记录/复制操作，而并不关心数据的内容。因此，为了处理版权保护，必须使用图12所示的作为复制专用系统的总线验证系统。
在记录端，利用光盘密钥DK对作为加密密钥的标题密钥TK进行加密，使其成为经过加密的标题密钥Enc-TK。当向驱动器传送经过加密的标题密钥Enc-TK时，必须通过总线验证处理H1进行传送。在其他处理中，执行与CSS中的相应处理基本相同的处理。
在图14中，在记录端的A/V编码器模块中，提供A/V编码器G1和内容扰频处理部分G2。加密控制部分H2相当于图13中的随机数发生器G0、加密部分G3和光盘密钥处理部分G4。
在驱动器中，利用ECC编码部分H3进行ECC编码，利用调制器H4进行调制处理，利用写入处理部分H5在介质上进行写入处理。
在复制端，在驱动器中，利用信号读取部分H6读取介质上的信号，利用解调器H7进行解调处理，利用ECC解码部分H8进行解码。另外，在复制时，在驱动器和A/V解码器模块之间，利用总线验证部分H9进行相互验证。在证实相互验证后，利用解扰部分E3对ECC解码器H8的数据进行解扰，然后利用A/V解码器E4进行解码。解码控制部分H10相当于图11-13中的光盘密钥处理部分E1，解密部分E2和解码部分E3。
使用上述加密计数的版权保护方法，能够在预先记录有加密信息的DVD视盘和DVD-ROM光盘上有效发挥作用。然而，对于用户能够重新记录信息的DVD-RAM而言，将出现以下问题。
(1)在普通用户使用的记录设备中，难以引进功能强大的低价加密设备。
(2)加密时难以管理加密密钥。当在信息记录设备端执行加解密时，极有可能轻易复制需要版权保护的信息。
(3)如果整体复制经过加密的内容和经过加密的密钥，则能够利用普通设备复制非法光盘(如果没有隐蔽区域的话)。
(4)当处理音频信号时，必须以大量文件为单位进行处理(合成)。因此，对于以文件为单位进行管理的请求，难以维护版权保护功能。
(5)如上所述，其实常规加密技术难以在数字信息信号的复制保护方面有效发挥作用。当复制经过加密的记录信息时，在复制处理中执行解密处理，并且取决于加密数字信号的处理，非法拷贝的可能性仍然存在。特别地，通过整体复制经过加密的信息和经过加密的密钥，仍然能够准备大量复制的记录介质。
正如在DVD中那样，如果存在诸如只读DVD-ROM以及可记录的DVD-R、DVD-RW和DVD-RAM之类的各种介质，则难以区别记录介质上记录的数字信号是原始信号还是非法复制的数字信号。
关于上述问题，类似问题也会在其他记录介质中出现。因此，从版权保护的立场来看，希望将信息信号加密为只有正确系统才能解密，并且在复印端的入口确定输入的数字信号是原始数字信号还是非法复制的信号。如果在普通用户不能处理的区域内内置部分保护系统，则能够显著提高版权保护能力。
[II]感兴趣的问题
图15表示执行整体复制的状态，即，非法复制过程。通常，在计算机环境中使用的记录驱动器中，目的的利用PC指令来记录/复制信息。因此，介质上记录的内容(信息的内容，信息的控制代码等)并不确定。因此，读取的数据是公开的。
在图15中，如果按照驱动器Y的读取顺序，记录驱动器X读取的所有数据，则可以准备大量具有相同记录内容的记录介质。
考虑到上述情况，日本专利KOKAI出版编号11-86436提出了“使用电子水印的版权保护系统”。即，在添加纠错码的特定信息位置，插入并记录特定信息，在复制时利用纠错处理抽取误差模式，并且从误差模式中检测特定信息。在该方法中，通过纠错处理，从驱动器传送的数据中不包含特定信息，特定信息包含在误差模式中。因此，利用正在执行的校正处理删除特定信息。
因此，如果仅仅把纠错处理后的数据传送到外部，则只能在驱动器中检测到特定信息，从而利用特定信息能够改进版权保护功能。即，利用特定信息作为版权保护的控制信号，后者指示所记录信号是原始信号还是非法复制信号。在该方法中，由于特定信息是作为误差模式插入的，所以复制的数字信号中并不包含特定信息。另外，由于使用系统设备的普通用户并不访问校正处理，校正处理适合于检测非法性。该方法检测的特定信息称为隐显电子水印。特定信息由于正在应用的校正处理而从原始数字信号中消失，并且依据该信号是否存在，有效利用特定信息确定是原始信号还是非法复制的信号。
然而，在该方法中，存在以下驱动器控制命令，即，在不执行纠错的情况下，直接向外部传送驱动器读取的数据。在与该命令请求相对应的驱动器中，可以向外部传送包含误差模式的数据，因此，能够在外部检测以上特定信息。
[III]具体对策
参照图10-12说明了作为内容保护系统的DVD中使用的CSS。由于该系统是复制专用系统，并且由于利用CSS管理机构管理加密密钥，所以保护很容易。然而，在记录/复制系统中，密钥的管理错综复杂，因此难以提供低价保护系统。特别地，在图15所示的框图中，如果采用全部复制记录介质上的所有数据的方法，则可以制作非法复制的记录介质。另外，在PC环境中，假设非法用户对驱动器和特殊信号检测传送的数据进行处理和编辑。因此，在驱动器X输出数据前，必须提供某种类型的预防系统。在本实施方式中，通过修改图15所示的调制器H4和解调器H7，并且通过提供记录和复制特定加密信息的方法，构造能够实现低成本版权保护的系统。驱动器X和驱动器Y基本由ECC处理部分H3和H8，调制部分H4和H7以及写入处理/读取处理部分H5和H6组成。
图16是用于DVD标准的调制方法的代码转换表的一部分。
在DVD标准中，由于数据符号是以1个字节(8比特)为单位处理的，为从“0”到“255”的256个数据符号分配16信道位的码字。将16信道位的码字构造为：从“1”到下一个“1”的距离为一个3到11比特的区域。另外，当连接码字和码字时，把从“1”到下一个“1”的距离构造为3到11比特。因此，为每个数据符号准备一个从状态1到状态4的四个表。另外，对于调制(转换)数据符号时使用的每个码字，预先确定所用码字的所在状态(下一状态或表)。
在以上调制方法中，作为码字转换表的选择结果形成的信道位数据，利用NRZI(倒转不归零)方法，实现位于码字“1”的记录信号的极性倒转。通过倒转处理，连续为“1”的记录信号在3到11的范围内，而连续为“0”的记录信号也在3到11的范围内。
然而，将14个连续模式插入到图6所示的同步信号SYNC中，并且利用普通数据记录中不存在的模式，完成同步信号检测。
图17表示内置本实施方式之版权保护系统的记录/复制系统的结构示例。
本系统包括A/V编码器模块100，驱动器200，信息记录介质300，驱动器(事实上，与驱动器200集成在一起)400，以及A/V解码器模块500。驱动器200/400以及相应模块100和500为IC。
在A/V编码器模块100中提供A/V编码器G1，内容扰频部分G2和加密控制部分H2。在驱动器200中提供为来自内容扰频部分G2的信号提供纠错码的ECC编码部分H3，调制ECC编码输出(ECC块)的调制器H4，以及写入部分H5。
在A/V编码器模块100和驱动器200之间提供总线验证部分H1。总线验证部分H1连接加密控制部分H2和密钥控制部分J1，并且在A/V编码器模块100和驱动器200之间执行总线验证。利用光盘密钥DK，对作为加密密钥(特定信息)的标题密钥TK加密，并且成为经过加密的标题密钥Enc-TK。其原因在于，当向驱动器200传送经过加密的标题密钥Enc-TK时，必须通过总线验证处理部分H1传送经过加密的标题密钥Enc-TK。
在本实施方式中，利用调制器(b)J2调制经过加密的标题密钥Enc-TK，然后进行传送。
在复制端，驱动器400读取信息记录介质300上的记录信息。即，在驱动器400中，利用信号读取部分H6执行信号读取，利用解调器H7执行解调/处理，利用ECC解码部分H8执行解码。
将信号读取部分H6的输出提供给解调器(b)J3。在解调器(b)J3中，解调经过加密的标题密钥Enc-TK。在执行解调后，通过密钥控制部分J4和A/V解码器模块500的解密控制部分H10之间的总线验证部分H9，执行相互验证。
在确认相互验证后，利用解扰部分E3对ECC解码器H8的输出进行解扰，然后利用A/V解码器E4进行解码。解密控制部分H10相当于图13所示的光盘密钥处理部分E1，解密部分E2和解扰部分E3。
图17的系统与图14的记录/复制系统不同。除用于主数据的调制器(a)H4和解调器(a)H7之外，还提供专用于记录和复制经过加密之密钥的调制器(b)J2和解调器(b)J3。
因此，在与主数据有关的调制/解调处理中，一部分加密处理的信号为误差，一部分加密处理功能是不从驱动器输出。以下简单叙述图17的处理过程。
在记录端，在音频(A)/视频(V)信号上，进行编码处理，如利用A/V编码器G1进行压缩，控制代码增加等。在内容扰频块G中，利用标题密钥TK对主数据进行扰频处理，成为经过加密的内容Enc-Contents，然后传送到驱动器200。
利用总线验证功能H1，将用于加密的标题密钥TK传送到驱动器200。此时，并非原样传送标题密钥TK，而可以是经过加密的标题密钥Enc-TK，通过图13所示的系统中的主密钥MK或光盘密钥DK对TK进行加密。另外，总线验证可以是保护系统，其中即使窃取A/V编码器模块100和驱动器200之间的传输线路上的数据，也不能利用该数据，原因在于在相互授权处理期间生成会话密钥CK，并利用会话密钥CK对标题密钥TK或经过加密的标题密钥Enc-TK进行加密/解密。在向其传送经过加密的内容Enc-Contents和经过加密的标题密钥Enc-TK的驱动器200中，利用ECC H3向经过加密的内容Enc-Contents添加纠错码，利用调制器(a)H4调制带有纠错码的经过加密的内容Enc-Contents，此后，利用写入部分(写入信道)H5，记录到记录介质300上。
利用调制器(b)J2调制经过加密的标题密钥Enc-TK，然后记录到记录介质300上。这里，调制器(b)J2利用图16所示的转换表调制信号。关于模式，使用不同于主调制器(a)H4中所用模式的模式。
在复制端，利用调制器(a)H7复制从记录介质300上读取的信号，并且利用ECC块H8，通过纠错处理恢复经过加密的内容Enc-Contents。另一方面，利用调制器(b)J2解调经过加密的标题密钥Enc-TK，利用密钥控制电路J4进行纠错处理，然后进行恢复。即使利用主调制器(a)H7解调该数据，也不能解调为正确数据。即使未经证实的驱动器(与本实施方式之驱动器200和400不同的驱动器)执行非授权读取，也不能恢复正确的加密信号。
在执行总线验证功能H9的验证处理后，将利用解调器(b)J3恢复的经过加密的标题密钥Enc-TK，传送到A/V解调模块500。在A/V解调模块500中，解扰部分E3利用经过加密的标题密钥Enc-TK，对所传送的经过加密的内容Enc-Contents解扰。最后，利用A/V解码器E4，恢复经过恢复的主数据的视频/音频信号。
如果使用本实施方式之方法的图17的系统，则能够防止图15所示的非授权路线中的非法复制。另外，即使不在记录介质的记录区域中提供特殊的隐蔽区域，也可以利用只有驱动器才能检测到隐蔽数据。因此，能够利用低价系统提高版权保护能力。在PC环境中也能实现上述能力，并且在没有特殊协议的情况下，诸如常规文件系统之类的基础设施也是可行的。
图18表示利用调制器(a)H4调制的经过加密的内容Enc-Contents的记录区域，以及利用调制器(b)J2调制的经过加密的标题密钥Enc-TK。正如图6所示，在DVD系统中，在调制后构造ECC块(物理扇区)。这里，在本实施方式中，在特定物理扇区中，利用调制器(b)J2生成的经过加密的标题密钥Enc-TK的调制信号，替换特定帧的一部分或全部替换该帧(阴影部分)。在本例中，替换添加同步代码SYN2、SYN5、SYN3和SYN7的帧。
主数据内有误差，如果误差增长在校正能力的范围内，则没有问题。
作为嵌入调制器(b)J2生成的经过加密的标题密钥Enc-TK的调制信号的位置，物理扇区的初始位置是指定的。然而，作为后继位置，可以在前一位置写入特定信息与位置信号，以致从外面查看时不能查看位置。
图19A、19B、19C、图20和图21表示嵌入调制器(b)J2生成的调制信号的方法的具体示例。
图19A、19B和19C表示经过加密的密钥嵌入技术的第一具体示例。在图18的特定帧(图19A)的某一部分，嵌入主数据调制未使用的特定模式，作为经过加密的密钥嵌入数据的同步信号SY-CP。接着，嵌入几个数据符号的经过加密的密钥(图19B)。在本例中，嵌入经过加密的密钥的CP6和CP7部分。正如图19C所示，如果经过加密的密钥的上述部分是从其他帧取得的，在可以取得经过加密的整个密钥。将纠错码ECC添加到经过加密的密钥中，以便增强数据的可靠性。即，经过加密的密钥信息是错误符号校正处理的主题，最后，恢复经过加密的密钥的正确信息。
此时，调制器(a)H4能够用于经过加密的密钥信息。具有特定模式的同步信号SY-CP位于主数据区域，并且是差错数据。因此，即使在图15的解调→调制路线(图17的解调(a)→调制(a)路线)上进行处理，SY-CP模式并不是先前模式调制后的模式。所以，如果执行光盘复制，则同步码SY-CP完全消失。因此，由于同步码SY-CP消失，所以不可能抽取经过加密的密钥CP，并且不可能准备非法复制的光盘。
图20表示经过加密的密钥嵌入技术的第二具体示例。在图18所示的物理扇区中，把16信道位的主数据放在同步信号SYNC之后。另外，插入具有固定信道位(如，8信道位)的虚比特20D，把经过加密的密钥放在同步信号SYNC之后。
即，由于主数据符号与经过的加密的密钥的分割点不同，所以仅仅利用主解调器(a)H7中的解调，不能正确解调经过的加密的密钥。
当正常解密时，利用解调器(b)J3进行解调。这里，由于预先了解虚比特部分，所以有能力检测该部分，并且对后继数据进行解调。
图21表示经过加密的密钥嵌入技术的第二具体示例。在图16所示的用于DVD调制的代码转换表中，将8位数据符号转换为16位数据符号。这里，当信道位中的“1”到下一个“1”的位距离限于3到11位时，如果不使用该转换表中采用的模式，则几乎不可能构造另一个转换表。
因此，当将数据符号(8位)转换为信道位进行调制时，调制器(b)J2是更多信道位构成的。此时，在调制端和解调端提供用于调制和解调的对应转换表。
图21是由24个信道位构成的8位数据符号的示例。这样，通过执行位转换，仅仅利用普通设备就能解调经过加密的密钥。
图22A到22G表示转换的相互关系。把主调制器(a)H4中转换的主数据，转换为16个信道位(图22A和22B)。把调制器(b)J2调制的经过加密的密钥的8位数据符号，转换为24个信道位(图22C和22D)。
将24个信道位中的16个信道位，嵌入到24个信道位的前半部分或后半部分的16个信道位的区域中，作为主调制器(a)H4未使用的模式(图22D和22E)。当抽取经过加密的密钥的调制信号时，从预先了解的区域中抽取调制信号，并且通过使用特定转换表，解调经过加密的密钥。
按下述方式实现另一种实施方式。即，在符号数据CPn＝CP0，CP1，CP3，...中，其中n是偶数或奇数，把用来嵌入未在主调制器(a)H4中使用的模式的位置，设置为前半部分或后半部分。图22D表示在前半部分嵌入未在主调制器(a)H4中使用的模式的示例，图22E表示在后半部分嵌入未在主调制器(a)H4中使用的模式的示例。
此时，当抽取经过加密的密钥的调制信号时，从预先了解的区域中抽取调制信号，并且通过使用特定转换表，解调经过加密的密钥。
例如，在符合DVD标准的主数据调制器(a)H4中，从“1”到下一个“1”的距离为3到11位，SYNC帧使用14信道位模式。因此，把24个信道位分成的12个信道位，放在特定部分的SYNC帧的前半部分或后半部分。这样，由于把特定信息嵌入到物理扇区中，所以，即使利用主解调器H7解调利用调制器(b)J2调制的模式，然后利用主调制器(a)H4将该数据再次调制为记录模式，也能够复制正确的经过加密的密钥。
在图22A到22G所示的示例中，利用主解调器(a)H7解调在经过加密的密钥的数据符号CP2和CP3连接的信道位流。在主解调器(a)H7中，以16个信道位为单位划分输入数据并进行解调，但是前16个信道位成为不能再次返回到原始模式的数据(尽管该数据取决于解调电路(硬件))。
对于通过连接随后的8个信道位和数据符号CP3的前8个信道位而形成的16个信道位，以及利用这16个信道位模式确定的“数据X”，进行解调(图22F和22G)。
当迫使这些数据通过纠错电路时，由于纠错处理的缘故，经过加密的密钥信息消失。然而，如果在不执行纠错处理的情况下将该数据传送到外部，由于通过图15所示的非法复制路线执行复制处理，所以该部分极有可能再次变为以下模式，即，原始数据符号CP2的后半部分的8个信道位与数据符号CP3的前半部分的8个信道位组成的模式。
然而，如果利用数据符号CP2和CP3执行非法复制，则不能将位于前半部分或后半部分的16信道位模式记录为相同模式。因此，难以非法复制经过加密的密钥。
通过引进上述结构，即使存在对主数据进行调制的转换表未使用的少数模式，也能防止非法复制经过加密的密钥。
图23是图17所示示例的修改示例。利用相同参考号表示与图17所示示例相同的部分。
在图17的示例中，利用调制器(b)J2对标题密钥TK或经过加密的标题密钥Enc-TK进行调制，然后记录到记录介质300上。然而，在图23的示例中，利用随机数对标题密钥TK或经过加密的标题密钥Enc-TK进行加密，并且在主调制器(a)H4中记录此时使用的随机数。
换句话说，在本例中，利用驱动器200生成的随机数或来自外部的特殊控制数据，加密对内容进行加密的标题密钥TK，并利用主数据记录部分进行记录。密钥控制部分J1生成随机数，然后提供给乘法器L1。在乘法器L1中，加密标题密钥TK，然后将经过加密的标题密钥Enc-TK提供给ECC编码部分H3。将经过加密的标题密钥Enc-TK嵌入到ECC块的特定位置。
或者，就像包含主数据的数据块一样，按照经过加密的密钥信息块的方式构造经过加密的标题密钥Enc-TK，其中信息块包含M行×N列的纠错码。
利用调制器(b)J2调制随机数(特定信息)，然后提供给写入处理部分H5。如上所述，在写入处理部分H5中，将已调制的随机数嵌入到一部分信息块的信息块中。
在复制端，信号读取部分H6向主解调器(a)H7和解调器(b)J3提供读取的信号。
在解调器(b)J3中，从一部分ECC块的帧中抽取已调制的随机数，并进行解调。密钥控制部分J4向乘法器L2提供随机数，以便对经过加密的标题密钥Enc-TK解密。利用ECC解码器H8获得经过加密的标题密钥Enc-TK。
在复制端，利用ECC执行普通纠错，然后进行复制。此时，依据隐蔽记录方法，利用调制器(b)J2记录对标题密钥TK进行再加密的随机数。因此，只能在驱动器400内对随机数和经过加密的标题密钥Enc-TK进行解调和解密。所以，即使能够读取并复制主数据中经过加密的内容和经过加密的标题密钥TK，也不能原样使用所复制的内容和标题密钥TK。
如上所述，本实施方式的基本点在于，通过使用与主数据调制器不同的调制器，仅仅利用驱动器记录并复制特定信息。
本发明的概念并不限于上述实施方式，上述实施方式的所有组合均包含在本发明的概念内。根据上述实施方式，本发明有以下优点。
(1)通过利用不同调制器调制主数据和经过加密的密钥，很难在普通复制设备中获得经过加密的密钥(特定信息)。特别地，由于只在驱动器中处理经过加密的密钥，所以能够改善隐蔽性。
(2)在用于记录或传送的数据块中，经过加密的密钥不能确保与主数字信号之替换位置不同的特殊替换位置。通过利用作为差错数据的经过加密的密钥替换部分主数据区域来记录经过加密的密钥，很难非法检测经过加密的密钥。
(3)当利用主数字信号的解调器解调已调制的加密后密钥时，即使利用主数字信号的调制器再次调制经过解调的数据，也不能恢复经过加密的密钥的原始调制模式。即，当非法解调或调制经过加密的密钥时，该密钥成为被破坏的解调数据。于是，能够防止非法用户非法复制经过加密的密钥。
(4)由于最近RLL(游程长度受限)调制方法能够提高调制效率，所以在RLL限制的最小/最大倒转间隔的限度内只有少数剩余模式(未用模式)。因此，将第二调制器的最小/最大倒转间隔限度设置为与第一调制器的限度不同。
(5)当破坏数据块的特定帧(帧的一部分)并在该部分放置经过加密的密钥(特定信息)时，使得经过加密的密钥的同步信号与经过加密的密钥的几个字节成为一组。因此，并不在数据块内的固定位置放置经过加密的密钥。
(6)由于已调制的信息数据信号的分割点，与经过加密的密钥(特定信息)的调制信号的分割点不同，所以在利用主信息系统的解调器解调经过加密的密钥时，能够轻易破坏经过加密的密钥的数据。
(7)当破坏数据块的特定帧(帧的一部分)并在该部分放置经过加密的密钥(特定信息)时，并不使用主数据系统的调制模式作为经过加密的密钥的调制模式。因此，由于许多调制模式都不能使用，所以调制模式的使用效率恶化。即，如果试图按照主数据系统之调制模式的信道位的位数，获得经过加密的密钥的调制模式，则用于经过加密的密钥的模式非常有限。
因此，如果通过增加信道位的位数以获得经过加密的密钥的调制模式，则主数据系统的解调器能够轻易破坏经过加密的密钥的调制信号。
(8)在主数据区域放置经过加密的密钥，并代替该区域，利用特定信息对经过加密的密钥进行加密，并放置在主数据区域中。另外，由于特定信息是利用第二调制器调制的，并放置在隐蔽区域中，所以能够把隐蔽区域做得很小。
(9)通过利用不同调制器调制主数据和经过加密的密钥，很难在普通复制设备上再次获取经过加密的密钥(特定信息)，从而能够提供增强其版权保护的记录介质。
(10)把没有作为第一调制器之调制模式的模式，作为经过加密的密钥的调制模式或同步信号。然而，当利用主数字信号的解调器解调经过加密的密钥的调制信号时，需要破坏该数据。因此，当把主数据系统之调制器未使用的调制模式输入到主数据的解调器中时，将经过解调的数据设置为固定数据，如全“0”。因而，存在以下系统，即利用主数字解调→主数字调制循环并不能恢复经过加密的密钥之调制模式的系统。
以下详细说明上述实施方式的特征。
(A)信息记录介质的特征
(A1)记录介质的特征为，包含经过加密的主数据和纠错码的数据块是由M行×N列(M×N)的符号组成的，把一行划分为R帧，在每一帧中添加同步信号，利用调制器调制每一帧的数据，利用与调制上述数据块之数据的调制器不同的调制器，调制对主数据进行加密的经过加密的密钥，然后记录已调制的数据帧和已调制的密钥。
(A2)记录介质的特征为，利用与调制上述数据块之数据的调制器不同的调制器，调制对主数据进行加密的经过加密的密钥，然后嵌入到已调制的数据帧的一个或多个部分中，并记录隐蔽数据块。
(A3)记录介质的特征为，利用调制器调制每一帧的数据，利用上述数据块的已调制的信号的一部分，替换对主数据进行加密的经过加密的密钥，此时，把上述数据块生成的模式，替换为经过加密的密钥的同步信号，并且连续放置经过加密的密钥的调制信号，同时记录按上述方式隐藏的数据块。
(A4)记录介质的特征为，利用调制器将每一帧的一个数据符号转换为S个信道位，利用对主数据进行加密的经过加密的密钥，替换上述数据块的数据帧的一部分，此时，在放置经过加密的密钥的数据帧中，在上述同步信号之后，添加T个信道位的冗余虚比特信号，此后，以S个信道位为单位，放置经过加密的密钥的调制信号，同时记录按上述方式隐藏的数据块。
(A5)记录介质的特征为，将每一帧的一个数据符号转换为S个信道位，利用对主数据进行加密的经过加密的密钥，替换上述数据块的数据帧的一部分，此时，在调制经过加密的密钥时，应用将1个符号转换为U个信道位(其中S和U为不同整数)的调制处理，同时记录按上述方式隐藏的数据块。
(A6)记录介质的特征为，利用第一调制器依次调制上述数据块的每一帧，利用特定信息加密对上述主数据进行加密的经过加密的密钥，采用与上述数据块所用方式相同的方式，构造包含M行×N列纠错码的经过加密的密钥信息块，并利用上述第一调制器进行调制，利用第二调制器，调制对经过加密的密钥进行加密的特定信息，把帧同步码添加到从上述第一调制器获得的已调制的数据帧中，把从第二调制器获得的已调制的特定信息，放到上述第一已调制数据帧的某一部分中，同时记录按上述方式隐藏的数据块。
(B)信号再生方法和设备的特征
(B1)信号再生方法和设备的特征为，为了分别解调上述条款(A1)中的已调制数据帧和已调制密钥，利用第一解调器解调上述已调制的数据帧，利用第二解调器解调上述已调制的密钥，利用已解调的密钥解密已解调的数据帧。
(B2)信号再生方法和设备的特征为，接收上述条款(A2)中的隐蔽数据块，从上述已调制的数据帧中抽取已调制的密钥，并利用解调器进行解调，利用另一个解调器解调上述已调制的数据帧，经过解调的数据帧已进行纠错处理，并且其内包含的已调制的密钥由于纠错处理而消失。
(B3)信号再生方法和设备的特征为，接收上述条款(A3)中的隐蔽数据块，从上述已调制的数据帧中检测已调制的密钥的同步信号，并且对已调制密钥的同步信号后的经过加密的密钥的调制信号，进行解调。
另外，信号再生方法和设备的特征为，对上述经过加密的密钥的调制信号进行解调的转换表，与对已调制的数据帧进行解调的转换表具有不同转换模式(代码)。
(B4)信号再生方法和设备的特征为，接收上述条款(A4)中的隐蔽数据块，检测上述已调制数据帧的同步信号后的T个信道位的冗余虚比特信号，解调此信号后的S个信道位的经过加密的密钥的调制信号。
(B5)信号再生方法和设备的特征为，接收上述条款(A5)中的隐蔽数据块，解调为与信道位数S不同的信道位数U，从解调输出中获得上述经过加密的密钥，其中利用S个信道位解调上述已调制数据帧的主数据的调制信号。
(B6)信号再生方法和设备的特征为，接收上述条款(A6)中的隐蔽数据块，从上述已调制数据帧中检测特定信息，利用与解调上述主数据之调制信号的调制器不同的调制器，解调上述特定信息，从已调制的数据帧中抽取经过加密的密钥信息块，利用经过解调的特定信息，解密经过加密的密钥信息块的数据，从而获得上述经过加密的密钥。
解调上述主数据的数据块之数据的转换模式，与解调上述经过加密的密钥的转换模式不同。
另外，用于解调经过加密的密钥的转换模式包括：超出解调上述主数据之调制信号的转换模式的最小倒转距离或最大倒转距离的倒转模式。
如上所述，即使在计算机环境中使用的记录驱动器和利用PC轻松编辑信息的系统中，也能提供具有版权保护系统并且能够单独管理众多内容的信号处理方法，其中版权保护系统能够防止拷贝记录有版权保护信息的记录介质。

Claims (18)

1.一种信号处理方法，其特征在于包括：
用密钥(TK)加密(G2)内容；
形成(H3)一个数据块，该数据块包括经过加密的内容和纠错码，该数据块由M行×N列符号组成，将每一行划分为R帧，M、N、R均为整数，并且在数据块的每一帧中添加一个同步信号；
调制(H4)该数据块；
调制(J2)解密该经过加密的内容所必需的特定信息，该特定信息的调制模式不同于该数据块的调制模式；以及
用已调制的特定信息替换(H5)已调制的数据块的一个帧的预定部分或一个完整帧，以便获得要在记录介质上记录或在传输路径上传输的输出。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，该特定信息包括该密钥(TK)。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于还包括：
使用另一密钥加密该密钥(TK)；以及
将加密的密钥(Enc-TK)嵌入该数据块中，并且其特征还在于该特定信息包括该另一密钥。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于，该另一密钥包括随机数。
5.根据权利要求2或4的方法，其特征在于，所述替换(H5)包括用与该数据块的调制模式不同的调制模式(SY-CP)和已调制的特定信息的一部分(CP6，CP7)，替换已调制的数据块的该帧的预定部分，完整的已调制的特定信息被安排在若干个帧中。
6.根据权利要求2或4的方法，其特征在于，
所述调制(H4)数据块包括将一个符号转换为S个信道位；并且
所述替换包括用同步信号(SYNC-n)后的T个信道位的虚比特(20D)以及S个信道位的已调制的特定信息(CP0到CPF)，替换已调制的数据块的一个完整帧，其中S和T为整数。
7.根据权利要求2或4的方法，其特征在于，
所述调制(H4)数据块包括将一个符号转换为S个信道位；并且
所述替换包括用U个信道位的已调制的特定信息(CP0到CPA)，替换已调制的数据块的一个完整帧，其中S和U为整数。
8.一种信号处理设备，其特征在于，该设备包括：
加密部件(G2)，其使用密钥(TK)加密内容；
形成数据块的形成部件(H3)，数据块包括经过加密的内容和纠错码，该数据块由M行×N列符号组成，将每一行划分为R帧，M、N、R均为整数，并且在数据块的每一帧中添加一个同步信号；
第一调制部件(H4)，其调制该数据块；
第二调制部件(J2)，其调制解密该经过加密的内容所必需的特定信息，该特定信息的调制模式不同于该数据块的调制模式；以及
替换部件(H5)，其用已调制的特定信息替换已调制的数据块的一个帧的预定部分或一个完整帧，以便获得要在记录介质上记录或在传输路径上传输的输出。
9.根据权利要求8的设备，其特征在于，该特定信息包括该密钥(TK)。
10.根据权利要求8的设备，其特征在于还包括：
使用另一密钥加密该密钥(TK)的加密部件；以及
嵌入部件，其将加密的密钥(Enc-TK)嵌入该数据块中，并且其特征还在于该特定信息包括该另一密钥。
11.根据权利要求10的设备，其特征在于，该另一密钥包括随机数。
12.根据权利要求9或11的设备，其特征在于，所述替换部件(H5)用与该数据块的调制模式不同的调制模式(SY-CP)和已调制的特定信息的一部分(CP6，CP7)，替换已调制的数据块的该帧的预定部分，完整的已调制的特定信息被安排在若干个帧中。
13.根据权利要求9或11的设备，其特征在于，
第一调制部件(H4)将一个符号转换为S个信道位；并且
所述替换部件(H5)用同步信号(SYNC-n)后的T个信道位的虚比特(20D)以及S个信道位的已调制的特定信息(CP0到CPF)，替换已调制的数据块的一个完整帧，其中S和T为整数。
14.根据权利要求9或11的设备，其特征在于，
第一调制部件(H4)将一个符号转换为S个信道位；并且
所述替换部件(H5)用U个信道位的已调制的特定信息(CP0到CPA)，替换已调制的数据块的一个完整帧，其中S和U为整数。
15.根据权利要求8的设备，其特征在于把第一调制部件(H4)和第二调制部件(J2)安装到介质驱动器中。
16.一种信号再生方法，其特征在于，该方法包括：
接收通过根据权利要求1的信号处理方法获得的输出；
解调(H7)已调制的数据块；
使用纠错码对数据块执行纠错处理；
利用与已调制的数据块的解调模式不同的解调模式解调(J3)已调制的特定信息；以及
利用特定信息解密(E3)经过加密的数据块，以获得原始数据块。
17.一种信号再生设备，其特征在于，该设备包括：
接收部件，该部件接收通过根据权利要求8的信号处理设备获得的输出；
第一解调部件(H7)，其解调已调制的数据块；
使用纠错码对数据块执行纠错处理的部件(H18)；
第二解调部件(J3)，其利用与已调制的数据块的解调模式不同的解调模式解调已调制的特定信息；以及
解密部件(E3)，该部件利用特定信息解密经过加密的数据块，以获得原始数据块。
18.根据权利要求17的信号再生设备，其特征在于，把第一解调部件(H7)和第二解调部件(J3)安装到介质驱动器中。
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